无限脉冲响应切比雪夫数字带通滤波器的设计

为了更准确地设计滤波器,通过理论计算与MATLAB仿真结合的方法。无限长脉冲响应(IIR)数字带通滤波器设计,首先给定数字滤波器的性能指标,然后按照频带变换转换成相应的模拟滤波器的性能指标,进行模拟滤波器的响应设计,最后根据双线性变换原则将模拟滤波器变换成数字滤波器。仿真结果显示,切比雪夫滤波器在过渡带衰减较快,其经济性好,且与理想滤波器的频率响应曲线之间的误差最小,就其输出效果而言,切比雪夫滤波器的阶次较小。

无限长非负脉冲响应数字低通滤波器设计

提出了一种间接设计无限长非负脉冲响应（NNIIR）数字低通滤波器的方法。首先，根据指标要求采用常规设计方法得到非递归低通滤波器，再施加一辅助滤波器，使非递归低通滤波器非负。然后，在此基础上，再采用光滑迭代法获得FIR证据滤波器，即NNFIR低通滤波器。最后，针对上述已设计得到的NNFIR数字低通滤波器，采用FIR拟合法得到NNIIR数字低通滤波器的相关系数，使NNIIR数字低通滤波器的脉冲响应在某些采样点处逼近或等于NNFIR数字低通滤波器的脉冲响应。最后给出了NNIIR低通滤波器设计实例。通过实例仿真分析可知，设计得到的IIR滤波器脉冲响应均为非负，而且还具有阶数小，线性相位良好的优点，充分说明了设计方法的合理性与有效性。

基于无限脉冲响应滤波器的自适应滤波E型有源噪声控制算法

相对于有限脉冲响应(FIR)滤波器,无限脉冲响应(ⅡR)滤波器由于其本身自有的零-极点结构,能以较低的阶数即可与系统模型匹配。因此在有源噪声控制(ANC)中,使用ⅡR滤波器可以大大节省计算量并能提高系统效率。自适应滤波U型最小均方差(FULMS)算法是目前常用的基于ⅡR滤波器的有源噪声控制算法,但该算法却不能保证全局收敛,这大大限制了该算法在有源噪声控制中的应用。本文提出一种新的基于ⅡR滤波器的自适应有源噪声控制算法——滤波E型最小均方差算法,该算法计算量相对于FULMS算法仅略有增加,但具有良好的全局收敛性,仿真结果表明该算法具有良好的降噪效果。

基于有限长脉冲响应滤波器和aTrous算法的小波心电信号去噪

微弱低频的心电信号采集中容易受到外界环境的干扰,必须先对其进行预处理才能用于心脏疾病的诊断。Mallat算法的小波分解重构法不能有效滤除心电信号中的工频和肌电干扰;小波阈值法不能有效滤除心电信号中的工频和基线漂移,重构的心电信号会产生伪吉布斯现象。针对以上情况,提出了一种基于有限长脉冲响应滤波器(FIR)和aTrous算法的小波去噪方法。该方法综合运用了50 Hz陷波器、aTrous算法小波分解重构法和小波阈值法。仿真郑州大学第二附属医院和MIT-BIH心率失常数据库的心电信号表明,该方法能够有效去除心电信号中的工频和基线漂移,大幅度衰减肌电干扰,同时有效消除伪吉布斯现象。

有限长脉冲响应滤波器在视频格式转换芯片中的应用

本文提出了一种高性能有限脉冲响应(FIR)滤波器结构,用于视频格式转换芯片中尺寸缩放模块算法的实现,该结构采用流水线技术1,同时结合了并行性、系数对称性、“0”的特性和乘法优化(加法代替);阐述了该FIR滤波器的设计原则和优化方法,给出了该FIR滤波器FPGA实现的框图和综合结果,与传统结构实现的FIR滤波器比较具有更高的性能和兼容性。

基于Visual DSP++的无限脉冲响应数字滤波器(IIR)设计

对基于Visual DSP++实现无限脉冲响应数字滤波器(IIR)技术进行研究,分析了无限脉冲响应数字滤波器的原理和算法,给出了IIR数字信号处理在Visual DSP++软环境的实现方法,该方法具有一定的工程应用价值。

具有低群延迟的无限冲激长响应数字滤波器优化设计迭代算法

针对具有近似线性相位的无限冲激长响应数字滤波器通带边缘附近具有较大群延迟误差情况,提出了一种改进的具有低群延迟约束优化迭代算法。该算法在群延迟约束条件下,通过给定初始值,经过多次迭代优化,得到一个最小化的群延迟。设计要求均满足系统稳定性和最大通带波纹和最小阻带衰减,结合二阶节滤波器结构,为防止过渡带过冲,将过渡带带宽增益控制在1的范围内。最后仿真实验以10阶和18阶的低通无限冲激长滤波器为例,在最大通带波纹为0.266 d B和0.232 d B,最小阻带衰减为36.132 d B和49.97 d B的参数下,用该文算法得到的群延迟与文献中方法相比较,分别降低了32.2%和26%,而过渡带增益了相对降低了10.5%和17.6%。

基于分布式算法有限脉冲响应(FIR)滤波器的FPGA设计

FIR滤波器是一种被广泛应用的基本的数字信号处理部件。针对采用常用方法设计实现FIR滤波器存在的问题,提出基于分布式算法设计并在FPGA上高效实现严格线性相位FIR滤波器的方案,通过编程仿真得到满意的结果。该方法实现FIR滤波器器件体积小、性能可靠、价格低廉、设计周期短,可作为高速数字滤波设计的较好方案。

一类离散时变系统的在线无限脉冲响应滤波逆控制

针对一类离散时变系统,提出了一种基于自适应惯性权重合作粒子群(AIW-CPSO)算法的在线无限脉冲响应(IIR)滤波自适应系统辨识方法,实现零极点实时跟踪的全匹配控制.IIR滤波器可解决有限脉冲响应(FIR)滤波器在辨识时变系统时因其相关矩阵的特征值会无规律变大而被迫离线训练的问题.同时又降低了在线训练所需的权值向量长度,提升了优化与建模效率.本文设计的自适应惯性权重合作粒子群(AIW-CPSO)算法可在传统粒子群优化(PSO)算法的基础上更好地解决因选用IIR滤波器所带来的全局优化问题.通过仿真分析可以看出,对于此类离散时变系统,基于在线AIW-CPSO-IIR滤波器的自适应逆控制方法可以快速有效的实现未知对象的在线建模,同时实时跟踪时变系统的特征值变化.

等效无限长有源电力滤波器在环形配电网中的应用

随着高科技园区等用户对供电可靠性要求的提高,环形配电网成为一种发展趋势。与射线型配电网相似,由功率因数校正电容和系统自身电感导致的谐波谐振现象,使得环形配电网中的谐波污染问题成为人们关注的焦点之一。该文针对环形配电网中谐波谐振现象,基于将环形配电网等效为射线型配电网的基本思想,提出一种在环形配电网中点安装等效无限长有源电力滤波器(infinite active power filter,I-APF)的谐波抑制方案。相比于在环形配电网中点安装阻性有源电力滤波器(resistive active power filter,R-APF)的传统方案,该方案不仅能够获得更好的谐波抑制效果;同时,该方案对于安装位置的改变、电容的改变和非线性负载的改变,均具有更好的适应性和谐波抑制效果。仿真分析和实验结果均验证了该方案的正确性和有效性。

基于DSP Builder数字滤波器的FPGA设计

现场可编程门阵列(FPGA)器件广泛应用于数字信号处理领域,而使用VHDL或VerilogHDL语言进行设计比较复杂。提出一种采用DSP Builder实现IIR数字滤波器的设计方案,按照Matlab/Simulink/DSP Builder/QuartusⅡ的设计流程,设计了一个4阶IIR低通数字滤波器,并通过QuartusⅡ软件中的嵌入式逻辑分析仪SignalTapⅡ对设计进行了硬件实时测试。结果表明,所设计的IIR数字滤波器功能正确,性能良好。

基于FPGA的IIR数字滤波器的设计与仿真

提出一种在FPGA中实现高速IIR数字滤波器的方法,在理论上分析了IIR数字滤波器系数取整后的稳定性问题;利用FDATool设计滤波器,在Matlab中编程仿真;使用实验仿真的方法确定IIR滤波器系数量化字长,保证了IIR滤波器性能和硬件资源的优化,使IIR滤波器能适用高速场合,研究了FPGA中运算部件的运算特点,采用Verilog硬件描述语言实现迭代运算及有符号数乘法;最后编程实现IIR数字滤波器,通过QuartusII仿真并在FPGA上实现。通过试验验证,该方法设计的IIR数字滤波器收敛,能适用于对实时性要求高的系统中。

IIR滤波器在风力发电机振动保护仪上的应用

基于Butterworth法,采用C语言实现数字带通滤波器的设计,介绍了无限长单位脉冲响应(IIR)滤波器设计过程及结果验证。在此基础上,设计了一种集振动和转速保护于一体的叶片振动保护仪,保证叶片的可靠运行。

数字双频陷波滤波器的优化级联设计方法

数字双频陷波滤波器主要用于消除或抑制数字信号中的2个频率分量。首先推导出增益可控单频陷波滤波器的设计公式;然后采用特定的幅度响应控制策略,通过级联2个单频陷波滤波器,实现了数字双频陷波滤波器的优化设计;最后对所提设计方法的有效性和实用性进行了一系列的仿真实验验证。

基于自由搜索算法的IIR数字滤波器设计

无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计实质上是一个多参数多目标优化问题。针对自由搜索算法原型优化设计时存在后期寻优效率低等缺陷,提出一种改进搜索策略的优化方法。通过动态调整个体的领域搜索半径和定期轴向搜索等策略,提高算法在多维空间的搜索能力。将其应用于IIR数字滤波器的优化设计,并在最小均方误差、最小通带阻带纹波幅值和两者相结合的优化准则下,对参数空间施加适当的约束条件,建立相应的优化模型。仿真结果表明,在设计IIR数字滤波器时,该算法的优化结果优于同类算法。

数字多频陷波滤波器的改进设计方法

数字多频陷波滤波器主要用于消除数字信号中包含的多个频率分量.针对经典设计方法存在的局限性,提出了数字多频陷波滤波器的改进设计方法,即充分利用陷波滤波器的幅度响应和全通滤波器的相位响应的映射关系,将陷波滤波器设计问题转化为全通滤波器的设计问题.详细论述了改进设计方法的基本原理和实现过程,仿真验证结果表明所提出的设计方法有很好的稳定性和有效性.

数字滤波器设计的文化量子算法

有限脉冲响应(FIR)和无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计实质可看作是多参数优化问题。为实现高效的数字滤波器,首先将滤波器的设计转化为滤波器参数的约束优化问题,然后提出文化量子(CQ)算法在参数空间进行并行搜索以获得滤波器设计的最优参数值。提出的文化量子算法结合文化原理,在量子种群空间更新中使用了量子旋转门的知识进化机制,是一种可用于实数解优化的快速多维搜索算法。计算机仿真实验表明在对FIR和IIR数字滤波器设计时,文化量子算法的收敛速度和性能都优于粒子群,量子粒子群以及自适应量子粒子群优化等算法,证明了该方法的有效性和优越性。

超低频通信中海洋补偿滤波器设计

分析了超低频接收机中海洋补偿滤波器的作用,分别采用1零点1极点、2零点1极点无限脉冲响应滤波器设计超低频海洋补偿滤波器,零点和极点通过数值计算得到。分析结果表明:在20～200Hz频段内,实现的滤波器可以很好地逼近理论的海洋补偿滤波器;在0～130m范围内,实现的2零点1极点滤波器可以将幅度响应误差控制在1 dB左右,能满足超低频接收机的设计要求。

基于高双折射光子晶体光纤和无限脉冲响应的微波光子滤波器

提出了1种基于高双折射光子晶体光纤和无限脉冲响应(IIR)的可调谐可重构微波光子滤波器(MPF).向高双折射光子晶体光纤(HB-PCF)的1个大空气孔中填充温敏液体,调节温度,改变HB-PCF的双折射,使激光器产生不同波长间隔的激光,从而使滤波器具有不同的自由频谱范围(FSR),实现了滤波器的连续可调谐.当温度的变化范围为20-80℃时,仿真测得,FSR的变化范围为12.145-23.277 GHz.在有限脉冲响应(FIR)滤波器中引入电反馈,构成IIR滤波器,使得MPF的3 d B带宽减小,主旁瓣抑制比(MSSR)增加,其通带特性得到了改善.通过调节射频信号放大器的增益,可以改变滤波器的频率响应形状,实现滤波器的可重构特性.

基于FPGA的高阶FIR滤波器设计

以对激光陀螺的滤波为应用背景,利用FPGA内部RAM、ROM和乘法器IP核为核心,经过可靠的同步时序设计和稳定的逻辑控制设计,在低成本的情况下很好地实现了一种高阶滤波器的设计;并且具有良好的可移植性。使用该滤波器,极大地降低了系统成本和复杂度,可以使设计人员轻松地完成对激光陀螺的高阶滤波,而不需要提高系统硬件成本。